1. Úvod
  2. Strojírenství
  3. Auta
  4. Převodové systémy
  5. Převodovky
  6. Převodovky DSG

Převodovky DSG

Převodovky DSG

  • Převodovky DSG patří k nově vyvinutým převodovkám. Výrazná odlišnost od klasických převodovek je především v systému řazení, který umožňuje rychlejší přeřazení rychlostních stupňů. Rovněž tyto převodovky vynikají vyšším počtem rychlostních stupňů při současném zachování délky převodové skříně, což je důležité pro automobily s motory uloženými napříč, kdy rozměry převodovky a motoru jsou ovlivněny šířkou vozidla.

  • Vzhledem ke své konstrukci patří převodovky DSG ve vývoji automobilových převodovek k význačným technickým pokrokům současnosti. Název DSG vznikl ze zkratky německého označení Direktschaltgetriebe a z anglického sousloví Direct Shift Gear. Co se týče uplatnění, jsou převážně montovány ve vozidlech koncernu Volkswagen. V současnosti je můžeme nejčastěji nalézt ve vozidlech VW, Audi, Škoda a Seat.

Obr. 1:  DSG převodovka

  • Díky svým poměrně malým délkovým rozměrům je převodovka používána pro příčnou zástavbu ve vozidle. Může přenášet točivé momenty do 350 Nm. Účelem moderní konstrukce je umožnit sportovní styl jízdy při menší spotřebě paliva a dále umožnit komfortní samočinný režim řazení, který je znám z klasických automatických převodovek vybavených hydrodynamickým měničem.

Konstrukce převodovky DSG

  • Převodovka DSG je v základu tvořena tříhřídelovou konstrukcí se šesti rychlostními stupni, která je známá z vozů koncernu VW. Principem konstrukce je dvojice paralelně uspořádaných převodovek. Z toho vyplývá použití alternativního označení Paralelschaltgetriebe, kdy převodovka je vybavena dvěma hnacími (vstupními) a dvěma hnanými (výstupními) hřídeli.

Obr. 2:  Schéma DSG

  • Hnací (vstupní) hřídele jsou vloženy do sebe tak, že jeden z hřídelů je dutý, a do něho je vložen druhý hřídel. Vše je znázorněno na nákresu následujícího obrázku.

Obr. 3:  Dutý hřídel DSG

  • Pro zmíněnou vícehřídelovou konstrukci převodovky je zapotřebí použít speciální spojku, kterou je takzvaná dvouspojková třecí spojka. Pro její konstrukci musela firma BorgWarner použít nové řešení použitím vícelamelových třecích kotoučů. Konstrukce je provedena tak, že vícelamelové spojkové kotouče pracují v olejové lázni. Tato lázeň současně maže a chladí, čímž je umožněna delší životnost a větší spektrum provozních podmínek. Stále hnané olejové čerpadlo nám vytváří celkové ztráty u převodovky, které je definovány několika procenty.

  • K variantě, kde jsou celkové ztráty převodovky snížené, patří jiné konstrukční řešení se suchými spojkami. U této konstrukce spojka č. 1 ovládá rychlostní stupně 1, 3 a zpětný chod a spojka    č. 2, která má menší průměr, přenáší otáčivý pohyb a moment k rychlostním stupňům 2, 4,  6 , kdy  je spojka spojená s dutým hřídelem převodovky.

Obr. 4:  DSG se suchými spojkami

  • Převodovka DSG pro splnění svých funkcí musí být vybavena olejovým čerpadlem, tepelným výměníkem a olejovým filtrem. Tyto části jsou uloženy na zadní straně převodovky (na druhé straně vůči spojce).

  • Pro zajištění mazání a chlazení hřídelů, ložisek, ozubených kol a synchronizace je převodovka vybavena zubovým čerpadlem. Olejová náplň převodovky má množství 6,5 l a současně je dále použita ve spojce a elektrohydraulickém systému, který slouží k ovládání řazení převodovky.

  • Součástí převodovky DSG je rovněž mechatronický modul, který je uložen v olejové náplni. Mechatronický modul patří k důležitým částem převodovky DSG, slouží k řízení jednotlivých procesů řazení na základě informací snímaných ze senzorů jednotlivých částí převodovky.

Způsob řazení u převodovek DSG

  • U převodovky DSG je vzhledem inteligentnímu ovládání dvojice spojek a hřídelů velice příznivá účinnost, která je obdobná jako účinnost u manuálních převodovek. Realizace řazení rychlostních stupňů je prováděna pomocí elektronicko-hydraulického modulu, který stále připravuje jeden dopředu zařazený rychlostní stupeň. Probíhá to tak, že na druhé části převodovky (na hřídeli kde je spojka rozepnuta) se již při jízdě řadí další rychlostní stupeň.

Obr. 5:  Vnitřní uspořádání převodovky

  • Jako příklad lze použít rozjezd vozidla, kdy je zařazen první rychlostní stupeň a současně na druhém hřídeli je řazen druhý převodový stupeň. Po sešlápnutí plynového pedálu je aktivován první rychlostní stupeň plynulým spínáním spojky. Když po rozjezdu vozidla, motor dosáhne optimálních otáček pro přeřazení, proběhne  aktivace druhého rychlostního stupně tak, že dojde k plynulému vypínání spojky hřídele prvního rychlostního stupně při současném spínání druhé spojky, která aktivuje hřídel s druhým rychlostním stupněm. Při tomto řazení jsou oba rychlostní stupně stále zařazeny, dojde pouze k současnému vypnutí a sepnutí daných spojek. V tomto případě jsou při jízdě rychlost a komfort řazení ovlivněny jen rychlostí a plynulostí změny toku točivého momentu spínáním a rozepínáním spojek, kdy není při řazení převodu točivý moment přerušen.

  • Když je při zrychlování vozidla je sepnuta spojka číslo 2, druhá část převodovky připraví zařazení třetího rychlostního stupně tak, aby proběhlo následné přeřazení a byla zajištěna bezproblémová a plynulá akcelerace. U převodovek DSG doba řazení automobilu trvá 0,3 až 0,4 s, což je doba potřebná pro vypnutí jedné spojky a sepnutí druhé.

  • Obdobně systém řazení pracuje v okamžiku, kdy automobil začíná zpomalovat. V této situaci se naopak připravuje řazení nižšího rychlostního stupně. Další kroky přeřazení probíhají stejně jako při zrychlování vozidla. Když dochází k prudkému zpomalení vozidla, převodovka DSG podřadí dolů o více rychlostních stupňů, např. ze šestky na dvojku. V tomto případě řídicí elektronický systém převodovky rozdělí celou operaci na dvě, kdy se řadí nejprve ze šestky na pětku a poté teprve na dvojku. Toto složitější podřazení zvládá převodovka do 0,9 s.

  • Aby uvedené řazení mohlo probíhat, je převodovka vybavena řídicí jednotkou, která spolupracuje z řídicí jednotkou motoru. Tyto řídicí jednotky dále spolupracují se senzory otáček kol, přičemž rozdílné otáčky kol ukazují na jízdu zatáčkou a zabraňují tak nechtěnému přeřazení během průjezdu zatáčkou.

Obr. 6:  Kola převodovky

  • Atomobil je pro různé režimy vybaven jednotlivými funkcemi pro ovládání řazení rychlostních stupňů, řidič volí obdobné režimy jako u klasických automatických převodovek. Běžný režim „D“ může být vystřídán sportovním režimem „S“, přičemž řazení probíhá ve vyšších otáčkách, nebo režimem „Tiptronic“, který nechává rozhodnutí o okamžiku přeřazení rychlosti na řidiči, pomocí tlačítek na volantu nebo pohybem páky voliče.

Ovládání řazení u automobilů s převodovkou DSG

  • Způsob ovládání řazení u automobilů vybavených převodovkami DSG je v podstatě podobný jako u klasických automatických převodovek Řazení je prováděno automaticky v závislosti na rychlosti a zatížení automobilu. Na první pohled se v automobilu nic nemění, až na možnost postupného řazení rychlostních stupňů na základě volby řidiče.

  • Při zvolení možnosti řazení rychlostních stupňů řidičem je ovládání řazení rychlostních stupňů prováděno pomocí dvou tlačítek nebo táhel. Při zmáčknutí jednoho tlačítka či táhla se řadí rychlostní stupně vyšší a naopak druhým tlačítkem se řadí nižší stupeň rychlosti. Řazení probíhá v okamžiku, kdy řidič zmáčkne dané tlačítko.

  • Jiný způsob ovládání je u závodních automobilů, kde tlačítka s táhly jsou nahrazena řadicí pákou. Tato páka umožňuje podélný pohyb. Při pohybu dozadu se řadí vyšší rychlostní stupně a pohybem pákou dopředu se řadí nižší rychlostní stupeň. Na velkém displeji před řidičem se pak zobrazuje číslice označující momentálně zařazený rychlostní stupeň. Daný způsob řazení se nazývá sekvenční řazení.

Zdroje

Obrázky

Otestuj se

Test zde.

Metodika práce se systémem ELUC
Nastavení Cookies